Министерство образования и науки российской федерации

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Самарский государственный технический университет»

Ф илиал в г. Сызрани

Кафедра «Автоматизация технологических процессов и производств»

Ю. В. Калмыков, а. В. Тараканов

СИСТЕМНОЕ

ПРОГРАММНОЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Учебное пособие

Самара 2010

УДК 004.45

Калмыков Юрий Васильевич

Тараканов Алексей Валерьевич

Системное программное обеспечение: Учеб. пособ./ Самар. гос. техн. ун-т. Сост. Ю.В. Калмыков, А.В. Тараканов. Самара, 2010. 66 с.

Изложены принципы организации параллельных вычислений средствами операционной системы Windows. Рассмотрены вопросы определения временных характеристик приложений, написанных для различных операционных систем.

Предназначено для студентов специальности 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» при выполнении ими курсовых работ.

Ил. 29. Табл. 2. Библиогр.: 8 назв.

Печатается по решению редакционно-издательского совета СамГТУ

Рецензенты: канд. техн. наук А. В. Островой,

канд. пед. наук Б. М. Маврин

© Ю. В. Калмыков, А. В. Тараканов, 2010

© Самарский государственный

технический университет, 2010

Введение

Данное пособие посвящено одному из эффективных приемов повышения производительности в вычислительных системах – параллельному программированию.

При необходимости выполнить работу в строго отведенные временные рамки, и если это превышает возможности одного вычислителя, то стремятся распределить эту работу на ряд взаимосвязанных действий между одновременно занятыми исполнителями. Такое распределение является наиболее эффективным при одновременном независимом действии всех исполнителей. Однако идеальное распараллеливание далеко не всегда возможно: в общем случае, работы можно представить лишь частично упорядоченными во времени множествами последовательно-параллельных работ.

Кардинально новые способы параллельной обработки представлены в современных операционных системах – мультипрограммирование или мультипроцессорная обработка.

При мультипрограммировании параллельная работа приложений осуществляется на самом деле псевдопараллельно, так как несколько задач попеременно выполняются на одном процессоре. В мультипроцессорных системах обработка ведется параллельно на нескольких обрабатывающих устройствах – процессорах. Однако организация мультипроцессирования требует более сложной структуры самой операционной системы (усложнение алгоритмов управления ресурсами).

В качестве альтернативы параллельной обработке можно использовать написание программ на низкоуровневом языке программирования – ассемблере. Для определения эффективности применения того или иного метода в системах реального времени используется временной критерий. Определение временных характеристик программ осуществляется при помощи специального программного средства – профилировщика.

Данное пособие адресуется студентам специальности 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» в качестве методического руководства к выполнению курсовой работы по дисциплине «Системное программное обеспечение». В основу методического руководства положен многолетний опыт преподавания аналогичных дисциплин авторами.

Кроме того, данное руководство может заинтересовать всех, кто имеет дело с компьютерами и хочет больше узнать о принципах параллельной обработки.

Быстрому появлению данного издания в свет способствовали некоторые студенты, среди которых надо отдельно отметить Дуданова Сергея, написавшего примеры программ, представленных в данном руководстве. Хотелось бы выразить благодарность также всем остальным людям, кто активно или пассивно помогал выходу данного пособия в свет.